摘要 茶多酚是一種新型的天然抗氧化劑，在食品加工、醫(yī)藥、日用化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。茶多酚的提取和應(yīng)用研究成為國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)“綠色工程”的熱門(mén)課題之一。本文重點(diǎn)論述茶多酚的提取和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞 茶多酚，提取，天然抗氧化劑，食品添加劑，茶葉化學(xué)
Extraction and application of tea polyphenol
Gong Changsheng
(Department of Chemical Engineering,Wuhan Institute of Chemical Technology,430073)
Abstract Tea polyphenol,a new natural antioxidant,has important applications in food industry,medicaments and chemical products for daily use.Its extraction and application,one of hot topics in developing green engineering at home and abroad,are discussed in detail in this article.
Key words tea polyphenol,extraction,natural antioxidant,food additives,tea chemistry
茶葉作為中華民族的傳統(tǒng)保健飲料已有四五千年的歷史。開(kāi)發(fā)茶葉的新用途，開(kāi)展茶葉的綜合利用，尤其是利用低檔茶葉或茶葉加工的下腳料來(lái)生產(chǎn)高附加值的精細(xì)化學(xué)品，是一個(gè)具有重要意義的研究課題。60年代初，日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn)茶葉提取物中含有一種抗氧化活性成分，各國(guó)科學(xué)家相繼深入研究，證明它是一類多酚化合物，即茶多酚(TP)。
茶多酚不僅是一種新型的天然抗氧化劑［1］，還具有明顯的抗衰老、消除人體過(guò)剩的自由基，去脂減肥，降低血糖、血脂和膽固醇，預(yù)防心血管疾病，抑制腫瘤細(xì)胞等藥理功能，在食品加工、醫(yī)藥、日用化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用［2～4］。茶多酚的提取和應(yīng)用受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注［5～8］，開(kāi)拓了茶葉化學(xué)研究的新領(lǐng)域，發(fā)展以農(nóng)副產(chǎn)物為原料的精細(xì)化學(xué)品，開(kāi)發(fā)“綠色技術(shù)”，發(fā)展“綠色工程”已成為熱門(mén)課題。
1 茶多酚的組成和性質(zhì)
茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱。為白色無(wú)定形粉末，易溶于水，可溶于乙醇、甲醇、丙酮、乙酸乙酯，不溶于氯仿。綠茶中茶多酚的含量較高，占其質(zhì)量的15%～30%。茶多酚類物質(zhì)大致可分為6種［8］：黃烷醇類，4-羥基黃烷醇類，花色苷類，黃酮類，黃酮醇類和酚酸類。其中以黃烷醇類(主要是兒茶素類化合物)最為重要，占茶多酚總量的60%～80%。其次是黃酮類，其它酚類物質(zhì)含量比較少。
兒茶素類化合物是茶多酚的主要成分，其結(jié)構(gòu)式可表示為
若R1=OH，
，則為左旋-表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(L-EGCG)；
R1=OH，R2=H，則為左旋-表沒(méi)食子兒茶素(L-EGC)；
R1=H，
則為左旋-表兒茶素沒(méi)食子酸酯(L-ECG)；
R1=H，R2=H，則為左旋-表兒茶素(L-EC)。
兒茶素類化合物的基本結(jié)構(gòu)均為2-連(或鄰)苯酚基苯并吡喃衍生物，正是這種結(jié)構(gòu)中具有連或鄰苯酚基，作為抗氧化劑的活性就高于一般非酚類或單酚羥基類抗氧化劑。其等摩爾濃度的抗氧化能力依次為L(zhǎng)-EGCG＞L-EGC＞L-ECG＞L-EC。從茶葉中提取的茶多酚抗氧化劑是這些兒茶素的混合物。其抗氧化性優(yōu)于丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、叔丁基對(duì)苯二酚(TBHQ)等。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)茶多酚進(jìn)行了急性毒性、亞急性毒性和各種藥理實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明茶多酚安全無(wú)毒。
2 茶多酚的提取方法
2.1 有機(jī)溶劑萃取法［6，9，10］
溶劑萃取法提取茶多酚的工藝流程見(jiàn)圖1。首先將綠茶葉(或茶葉末)用熱水或85%乙醇溶液浸提3次，合并濾液。濾液經(jīng)真空濃縮，所得的濃縮液用氯仿萃取，脫除其中的咖啡堿和色素等，進(jìn)而回收咖啡堿。水層用乙酸乙酯進(jìn)行萃取，得到含有茶多酚的乙酸乙酯溶液。經(jīng)真空濃縮、干燥，得到茶多酚粗品，并回收乙酸乙酯溶劑。粗茶多酚經(jīng)過(guò)凝膠柱層析等精制提純，得到茶多酚精品。該法工藝技術(shù)比較簡(jiǎn)單，對(duì)TP的提取率為10%～15%。但是有機(jī)溶劑用量多。溶劑回收設(shè)備及所消耗的能量比較大。
圖1 有機(jī)溶劑萃取法提取茶多酚工藝流程
2.2 離子沉淀提取法［11～13］
離子沉淀法提取茶多酚的工藝流程如圖2。將綠茶葉(或茶葉末)用熱水或乙醇溶液浸提，過(guò)濾。在濾液中加入沉淀劑使TP沉淀。不同沉淀劑使TP沉淀完全的最低pH值和TP的提取率見(jiàn)表1［13］。過(guò)濾，濾液用于提取咖啡堿。沉淀用稀H2SO4轉(zhuǎn)溶，轉(zhuǎn)溶液用乙酸乙酯萃取，得到含TP的乙酸乙酯溶液。經(jīng)真空濃縮干燥得到茶多酚。該法的特點(diǎn)是減少了有機(jī)溶劑的使用量，所得產(chǎn)品中茶多酚含量較高，可達(dá)95%以上［11，13］。但是工藝操作控制比較嚴(yán)格，廢渣、廢液處理量較大。
表1 不同沉淀劑的提取率和沉淀最低pH值
